Compañeros... aqui les muestro un texto mas resumido acerca d la arquitectura de Von Neumann haciendo referencia a lo aprendido.
ESTRUCTURA DE VON NEUMANN
La arquitectura
Von Neumann, también conocida como modelo de Von Neumann o arquitectura
Princeton, es una arquitectura de computadoras basada
en la descrita en 1945 por el matemático y físico John von Neumann .Este describe una arquitectura de
diseño para un computador digital electrónico con partes que constan de una unidad de procesamiento que
contiene una unidad aritmético lógica y registros del procesador,
una unidad de control que
contiene un registro de instrucciones y
un contador de programa, una memoria para
almacenar tanto datos como instrucciones, almacenamiento externo, y
mecanismos de entrada. El significado ha evolucionado hasta ser cualquier
computador en el cual no pueden ocurrir una extracción de instrucción y
una operación de datos al mismo tiempo, ya que comparten un bus en común. Esto se
conoce como el cuello de botella Von Neumann y
muchas veces limita el rendimiento del sistema.
El diseño de
una arquitectura Von Neumann es más simple que la arquitectura Harvard más
moderna, que también es un sistema de programa almacenado, pero tiene un
conjunto dedicado de direcciones y buses de datos para leer datos desde memoria
y escribir datos en la misma, y otro conjunto de direcciones y buses de datos
para ir a buscar instrucciones.
Un computador
digital de programa almacenado es una que mantiene sus instrucciones de programa,
así como sus datos, en memoria (RAM) de lectura-escritura. Las computadoras de programa almacenado
representaron un avance sobre los ordenadores controlados por programas de la
década de 1940, como la Colossus y la ENIAC,
que fueron programadas por ajustando interruptores e insertando parches,
conduciendo datos de la ruta y para controlar las señales entre las distintas
unidades funcionales. En la gran mayoría de las computadoras modernas, se
utiliza la misma memoria tanto para datos como para instrucciones de programa,
y la distinción entre Von Neumann vs. Harvard se aplica a la arquitectura de
memoria caché, pero no a la memoria principal.
Las primeras
máquinas de computación tenían programas fijos. Algunos equipos muy simples
siguen utilizando este diseño, ya sea por motivos de simplificación o de
formación. Por ejemplo, una calculadora de escritorio es (en principio) una
computadora de programa fijo. En ella, se pueden hacer matemáticas básicas, pero no puede ser utilizada como procesador de texto o
consola de juegos. Cambiar el programa de una máquina de programa fijo requiere
re cablear, reestructurar, o re diseñar la máquina. Las primeras computadoras
no eran tanto "programadas" ya que fueron "diseñadas”.
“Reprogramar" cuando era posible, era un proceso laborioso que comenzaba
con diagramas de flujo y
notas de papel, seguido de diseños detallados de ingeniería y luego el muchas
veces arduo proceso de re cablear físicamente y reconstruir la máquina. Podía
tomar hasta tres semanas preparar un programa de ENIAC y
conseguir que funcionara.
ESTRUCTURA CLÁSICA DE LAS MÁQUINAS VON
NEUMANN
Una máquina
Von Neumann, al igual que prácticamente todos los computadores modernos de uso
general, consta de cuatro componentes principales:
Dispositivo
de operación (DO), que ejecuta instrucciones de un conjunto especificado,
llamado sistema (conjunto) de instrucciones, sobre porciones de información
almacenada, separada de la memoria del dispositivo operativo (aunque en la
arquitectura moderna el dispositivo operativo consume más memoria -generalmente
del banco de registros-), en
la que los operando son almacenados directamente en el proceso de cálculo, en
un tiempo relativamente corto
Unidad de
control (UC), que organiza la implementación consistente de algoritmos de
decodificación de instrucciones que provienen de la memoria del dispositivo,
responde a situaciones de emergencia y realiza funciones de dirección general
de todos los nodos de computación. Por lo general, el DO y la UC conforman una
estructura llamada CPU. Cabe señalar
que el requisito es consistente, el orden de la memoria (el orden del cambio de
dirección en el contador de programa) es fundamental a la hora de la ejecución
de la instrucción. Por lo general, la arquitectura que no se adhiere a este
principio no se considera von Neumann
Memoria del
dispositivo — un conjunto de celdas con identificadores únicos
(direcciones), que contienen instrucciones y datos.
Dispositivo
de E/S (DES), que permite la comunicación con el mundo exterior de los
computadores, son otros dispositivos que reciben los resultados y que le
transmiten la información al computador para su procesamiento.
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